I. NTN पहुंचःरैंडम एक्सेस चैनल (RACH) एक मौलिक प्रक्रिया हैप्रारंभिक कनेक्शन, अपलिंक सिंक्रनाइज़ेशन और शेड्यूलिंग प्राधिकरणटर्मिनल उपकरण (यूई) और नेटवर्क के बीच यह एक परिपक्व और अच्छी तरह से समझा प्रक्रिया है जबकि पारंपरिक स्थलीय रेडियो एक्सेस नेटवर्क (आरएएन),गैर-पृथ्वीय नेटवर्क (एनटीएन) में इसके कार्यान्वयन में अद्वितीय और अधिक जटिल तकनीकी चुनौतियों की एक श्रृंखला है।.
स्थलीय आरएएन में, रेडियो आवृत्ति संकेत आमतौर पर छोटी और अनुमानित दूरी पर फैलते हैं, और प्रसार वातावरण अपेक्षाकृत स्थिर होता है; हालांकि,निम्न पृथ्वी कक्षा (LEO) को शामिल करने वाले NTN नेटवर्क में, मध्यम पृथ्वी कक्षा (एमईओ) और भूस्थिर कक्षा (जीईओ) उपग्रहों, रेडियो आवृत्ति संकेतों से प्रभावित होते हैंबहुत लंबी प्रसार दूरी, उपग्रह की तेज गति, गतिशील कवरेज क्षेत्र और समय-परिवर्तनशील चैनल स्थितियांइन सभी कारकों का समय, आवृत्ति और चैनल विश्वसनीयता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है जिस पर पारंपरिक आरएसीएच प्रक्रियाएं निर्भर करती हैं।
II. NTN विशेषताएं: अति लंबी संचरण दूरी, तीव्र उपग्रह आंदोलन और समय-परिवर्तनशील कवरेज और चैनल स्थितियों के कारण, NTN में अद्वितीय महत्वपूर्ण नुकसान हैं (उदाहरण के लिए, उच्च प्रसारण देरी,लंबी यात्रा समय, डॉपलर शिफ्ट, बीम गतिशीलता और बड़े विवाद क्षेत्र) जो टर्मिनल के रैंडम एक्सेस चैनल (RACH) व्यवहार और प्रदर्शन को गंभीर रूप से चुनौती देते हैं और प्रभावित करते हैं। इसके अलावा,उपग्रहों के लिए स्पेक्ट्रम उपलब्धता और बिजली बजट के संदर्भ में सख्त सीमाएं हैं।, जिससे कुशल और मजबूत यादृच्छिक पहुंच तंत्र विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाते हैं।
III. प्रभाव और समाधान:टर्मिनल पहुंच के लिए NTN द्वारा प्रस्तुत कठिनाइयों को दूर करने के लिए, 3GPP ने अपने विनिर्देशों में कुछ मुद्दों को संबोधित किया है, लेकिन निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता हैः
प्रभाव:एनटीएन नेटवर्क में, बड़े सेल क्षेत्र, उपग्रह आंदोलन और यूई और उपग्रह के बीच भिन्न दूरी के कारण, समय पूर्वानुमान स्थलीय प्रणालियों की तुलना में बहुत अधिक जटिल है।गलत टीए अनुमान उपग्रह के रिसेप्शन विंडो के बाहर अपलिंक प्रसारण के कारण हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप टकराव या पूर्ण रिसेप्शन विफलता होती है।
समाधान:उन्नत टीए अनुमान तकनीकों की आवश्यकता है, जैसे उपग्रह ephemeris डेटा, जीएनएसएस सहायता, या भविष्यवाणी एल्गोरिदम का उपयोग करना,गतिशील रूप से यूई समय संरेखण को समायोजित करने और अपलिंक सिंक्रनाइज़ेशन बनाए रखने के लिए.
प्रभाव:उपग्रह और यूई के बीच सापेक्ष गति महत्वपूर्ण डॉपलर शिफ्ट पेश करती है, विशेष रूप से निम्न पृथ्वी कक्षा (एलईओ) प्रणालियों में। ये आवृत्ति शिफ्ट प्रस्तावना का पता लगाने की सटीकता को कम करते हैं,आवृत्ति तालमेल को बाधित करना, और आरएसीएच प्रयासों की विफलता की संभावना बढ़ जाती है।
समाधान:उच्च गतिशीलता स्थितियों में विश्वसनीय आरएसीएच प्रदर्शन बनाए रखने के लिए यूई और नेटवर्क दोनों पक्षों पर मजबूत डोपलर पूर्व-मुआवजा और आवृत्ति ट्रैकिंग तंत्र की आवश्यकता होती है।
प्रभाव: एनटीएन लिंक वायुमंडलीय क्षीणन, छायांकन, झिलमिलाहट और लंबी दूरी के पथ हानि के अधीन हैं।ये कारक ब्लॉक त्रुटि दर को बढ़ाते हैं और प्रस्तावना को सफलतापूर्वक प्रेषित करने के बाद RAR संदेशों को सही ढंग से प्राप्त करने के लिए UE की क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं.
समाधान:विभिन्न चैनल स्थितियों में विश्वसनीय आरएसीएच पता लगाने और प्रसंस्करण बनाए रखने के लिए अनुकूलनशील मॉड्यूलेशन और कोडिंग, पावर कंट्रोल और मजबूत भौतिक परत डिजाइन की आवश्यकता है।
प्रभाव: उपग्रह बीम आमतौर पर बहुत बड़े भौगोलिक क्षेत्रों को कवर करते हैं, संभावित रूप से एक साथ हजारों ईई की सेवा करते हैं।इससे आरएसीएच विवाद का स्तर और टकराव की संभावना काफी बढ़ जाती है।, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर पहुंच परिदृश्यों में।
समाधान:रैंडम एक्सेस प्रदर्शन को स्केल करने के लिए कुशल आरएसीएच संसाधन विभाजन, लोड-सावधानी अभिगम नियंत्रण और बुद्धिमान विवाद प्रबंधन तंत्र की आवश्यकता है।
प्रभाव:यूई और उपग्रह के बीच की बड़ी भौतिक दूरी एकतरफा प्रसार में महत्वपूर्ण देरी और लंबे समय तक आरटीटी का कारण बनती है।भूस्थिर कक्षा (जीईओ) उपग्रह लिंक के लिए राउंड-ट्रिप समय (आरटीटी) सैकड़ों मिलीसेकंड तक पहुंच सकता है।ये विलंब सीधे यादृच्छिक पहुँच प्रतिक्रिया (आरएआर) संदेश विनिमय के समय को प्रभावित करते हैं, संभावित रूप से समय से पहले टाइमर टाइमआउट, बढ़ी हुई पहुँच विफलता दर,और लंबे समय तक पहुँच में देरी.
समाधान:आरएसीएच से संबंधित टाइमर, जैसे कि रैंडम एक्सेस रिस्पांस (आरएआर) विंडो और टक्कर संकल्प टाइमर, को NTN-विशिष्ट RTT मूल्यों के आधार पर डिज़ाइन किया जाना चाहिए।अनावश्यक रीट्रांसमिशन और एक्सेस विफलताओं को रोकने के लिए NTN-सचेत टाइमर कॉन्फ़िगरेशन महत्वपूर्ण है.
प्रभाव: बड़ी संख्या में उपयोगकर्ता उपकरण (यूई) जो आरएसीएच प्रस्तावों की सीमित संख्या के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, प्रस्तावों की टकराव की संभावना बढ़ जाती है, जिससे पहुंच दक्षता कम होती है और विलंबता बढ़ जाती है।
समाधान:उन्नत टकराव समाधान योजनाएं, गतिशील प्रस्तावना आवंटन, और NTN-अनुकूलित पहुंच बाधा तकनीक टकराव की संभावना को कम करने की कुंजी हैं।
प्रभाव:एनटीएन में प्रारंभिक सिंक्रनाइज़ेशन बड़ी समय अनिश्चितताओं और आवृत्ति ऑफसेट से जटिल है।सटीक सिंक्रनाइज़ेशन प्राप्त करने में विफलता उपयोगकर्ता उपकरण (यूई) को रैंडम एक्सेस चैनल (आरएसीएच) प्रक्रिया को पूरी तरह से शुरू करने से रोक सकती है.
समाधान:सफल यादृच्छिक पहुंच के लिए सटीक समय अधिग्रहण, डोपलर मुआवजा और उपग्रह स्थिति जागरूकता को जोड़ने वाली उन्नत सिंक्रनाइज़ेशन तकनीकों की आवश्यकता है।
प्रभाव:एनटीएन में यूई को उपग्रह बीम के सापेक्ष अपनी स्थिति के आधार पर पथ हानि में महत्वपूर्ण भिन्नताएं होती हैं। अपर्याप्त प्रेषण शक्ति से प्रस्तावना का पता लगाने में विफलता हो सकती है,जबकि अत्यधिक शक्ति अंतर-यूरोपीय संघ हस्तक्षेप का कारण बन सकती है.
समाधान:अनुकूली और स्थान-जागरूक शक्ति नियंत्रण तंत्र पता लगाने की विश्वसनीयता और हस्तक्षेप प्रबंधन को संतुलित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
प्रभाव:एनटीएन प्रणाली बहु-बीम आर्किटेक्चर पर बहुत निर्भर करती है। यूई को आरएसीएच प्रक्रिया के दौरान बीम अधिग्रहण या स्विचिंग करने की आवश्यकता हो सकती है, जो जटिलता और विलंबता को बढ़ाता है।समाधान:बीम आधारित एनटीएन प्रणालियों में विश्वसनीय आरएसीएच निष्पादन सुनिश्चित करने के लिए कुशल बीम डिस्कवरी, बीम ट्रैकिंग और बीम स्विचिंग तंत्र आवश्यक हैं।
